一种可调控降解的磷酸钙骨水泥及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种可调控降解的磷酸钙骨水泥，其制备原料包括液相剂和固相粉剂；液相剂为普通磷酸钙骨水泥液相剂或者二维黑磷纳米材料分散液与普通磷酸钙骨水泥液相剂的混合液，二维黑磷纳米材料分散液为二维黑磷纳米材料与去离子水的混合液；固相粉剂为温度敏感型氧气生成复合物与磷酸钙骨水泥固相粉剂的混合物；温度敏感型氧气生成复合物为表面包覆明胶层的过碳酸钠‑蜡微球复合物，过碳酸钠‑蜡微球复合物为表面包覆蜡层的过碳酸钠微球复合物。本发明专利技术还公开了上述可调控降解的磷酸钙骨水泥的制备方法，本发明专利技术制备的磷酸钙骨水泥，既可通过加热处理加快其降解速率，也可通过近红外光处理加快其降解速率，且安全性好，适于大量生产。

【技术实现步骤摘要】
一种可调控降解的磷酸钙骨水泥及其制备方法
本专利技术属于生物医用材料
，具体涉及一种可调控降解的磷酸钙骨水泥及其制备方法。
技术介绍
磷酸钙骨水泥是一种既可以帮助人体硬组织修复与重建，又可以作为药物释放载体的生物医学材料，在骨缺损、骨折及人工关节的黏结固定、齿科修复等方面应用广泛。磷酸钙骨水泥具有制备简便，任意塑形等优点，与其它骨水泥相比，它的生物相容性更好，在固化结晶过程中不产热，安全性更高。但是，现有磷酸钙骨水泥的体内降解速率较慢，在一定程度上阻碍了人体骨组织的再生和重建，更无法在体外实现对磷酸钙骨水泥的可调控降解。目前，能在体外通过光热作用改变磷酸钙骨水泥降解速率的方法和产品还未见报道。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的上述问题，本专利技术目的在于提供一种可调控降解的磷酸钙骨水泥及其制备方法。本专利技术所采用的技术方案为：一种可调控降解的磷酸钙骨水泥，其制备原料包括液相剂和固相粉剂；所述液相剂为普通磷酸钙骨水泥液相剂或者受近红外光调控降解的磷酸钙骨水泥液相复合物，所述受近红外光调控降解的磷酸钙骨水泥液相复合物为体积比为1：9的二维黑磷纳米材料分散液与普通磷酸钙骨水泥液相剂的混合液，所述二维黑磷纳米材料分散液为二维黑磷纳米材料与去离子水的混合液，二维黑磷纳米材料分散液中二维黑磷纳米材料的质量分数为0.01％-4％；所述固相粉剂为温度敏感型氧气生成复合物与普通磷酸钙骨水泥固相粉剂的混合物，其中，固相粉剂中温度敏感型氧气生成复合物的质量分数为1％-20％；所述普通磷酸钙骨水泥为磷酸氢钙―α-磷酸三钙―碳酸钙系统骨水泥、磷酸四钙―α-磷酸三钙系统骨水泥、磷酸四钙―β-磷酸三钙―磷酸二氢钙系统骨水泥或者磷酸二氢钙―α-磷酸三钙―碳酸钙系统骨水泥中的任意一种；所述温度敏感型氧气生成复合物为表面包覆明胶层的过碳酸钠-蜡微球复合物，其中，温度敏感型氧气生成复合物中明胶的质量分数为15％-75％，过碳酸钠-蜡微球复合物为表面包覆蜡层的过碳酸钠微球复合物，过碳酸钠-蜡微球复合物中过碳酸钠的质量分数为30％-90％。可选地，所述过碳酸钠-蜡微球复合物的直径为10微米-1毫米。可选地，所述过碳酸钠-蜡微球复合物中的蜡包括小烛树蜡、棕榈蜡、米糠蜡、蜂蜡、虫白蜡、羊毛蜡、鲸蜡、褐煤蜡、石蜡、微晶蜡、石油蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、乙烯一乙酸乙烯共聚蜡、氧化聚乙烯蜡中的至少一种。本专利技术还公开了一种可调控降解的磷酸钙骨水泥的制备方法，包括以下步骤：A、制备固相粉剂：A1、将过碳酸钠粉末加入熔融的蜡中，搅拌混匀，用微球制造机将过碳酸钠-蜡复合物制作成为过碳酸钠-蜡微球复合物，低温下静置直到蜡彻底凝固；A2、用去离子水浸洗过碳酸钠-蜡微球复合物，除去其表面残留的过碳酸钠，晾干；A3、用明胶溶液包裹晾干了的过碳酸钠-蜡微球复合物，低温下静置直至明胶凝固，即得温度敏感型氧气生成复合物；A4、将温度敏感型氧气生成复合物与普通磷酸钙骨水泥固相粉剂混合，得到固相粉剂：受温度调控降解的磷酸钙骨水泥固相复合物；B、制备液相剂：调配普通磷酸钙骨水泥液相剂；或者，调配受近红外光调控降解的磷酸钙骨水泥液相复合物；其中，调配受近红外光调控降解的磷酸钙骨水泥液相复合物的过程如下：将二维黑磷纳米材料与去离子水混匀，得到二维黑磷纳米材料分散液；将二维黑磷纳米材料分散液与磷酸钙骨水泥液混合，得到液相剂：受近红外光调控降解的磷酸钙骨水泥液相复合物；C、制备骨水泥：将步骤A制备的固相粉剂与步骤B调配的普通磷酸钙骨水泥液相剂混合并调和均匀，待彻底凝固，即得受温度调控降解的磷酸钙骨水泥；或者，将步骤A制备的固相粉剂与步骤B调配的受近红外光调控降解的磷酸钙骨水泥液相复合物混合并调和均匀，待彻底凝固，即得受近红外光调控降解的磷酸钙骨水泥。可选地，步骤A3中所述明胶溶液中明胶的溶度为8％-50％。可选地，步骤A1中所述熔融的蜡包括小烛树蜡、棕榈蜡、米糠蜡、蜂蜡、虫白蜡、羊毛蜡、鲸蜡、褐煤蜡、石蜡、微晶蜡、石油蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、乙烯一乙酸乙烯共聚蜡以及氧化聚乙烯蜡中的至少一种。可选地，步骤A1中，所述过碳酸钠-蜡微球复合物的直径为10微米-1毫米。可选地，步骤A2中，晾干后过碳酸钠-蜡微球复合物中过碳酸钠的质量分数为30％-90％。可选地，步骤A3中，所述温度敏感型氧气生成复合物中明胶的质量分数为15％-75％。可选地，步骤A4中，所述固相粉剂中温度敏感型氧气生成复合物的质量分数为1％-20％。可选地，步骤B中，所述二维黑磷纳米材料分散液与普通磷酸钙骨水泥液相剂的体积比为1：9。可选地，步骤B中，所述二维黑磷纳米材料分散液中二维黑磷纳米材料的质量分数为0.01％-4％。可选地，步骤B中，所述普通磷酸钙骨水泥为磷酸氢钙―α-磷酸三钙―碳酸钙系统骨水泥、磷酸四钙―α-磷酸三钙系统骨水泥、磷酸四钙―β-磷酸三钙―磷酸二氢钙系统骨水泥或者磷酸二氢钙―α-磷酸三钙―碳酸钙系统骨水泥中的任意一种。本专利技术的有益效果为：(1)在骨组织修复的初期，磷酸钙骨水泥发挥着承重和药物释放等功能，而当骨组织修复进行到一定的阶段时，磷酸钙骨水泥难以降解的特性阻碍了骨组织修复的进一步进行；本专利技术制备的可调控降解的磷酸钙骨水泥，解决了现有磷酸钙骨水泥无法通过光热作用调控其降解速率的问题。(2)本专利技术中的各类成分无毒性、致畸性，安全性高，生产简便，适合大量生产；过碳酸钠与水反应生成氧气和碳酸钠，氧气和碳酸钠无毒性，无刺激性，安全可靠。(3)本专利技术中可以根据不同的应用要求选用不同熔融温度的蜡，改变该氧气生成复合物的熔融温度，从而改变可调控降解磷酸钙骨水泥发生降解加速的触发温度。(4)本专利技术中的受近红外光调控降解的磷酸钙骨水泥中的二维黑磷纳米材料具备优良的近红外响应特性，使得磷酸钙骨水泥的降解速率可以在近红外光的调控下改变。(5)本专利技术的制备方法简便，所用原料简单，适于大量生产，且安全性好，符合临床应用的要求。附图说明图1是实施例7中制备的受温度调控降解的磷酸钙骨水泥在降解过程中的重量损失变化曲线。图2是实施例7中制备的受温度调控降解的磷酸钙骨水泥在降解过程中的抗压强度变化曲线。图3是实施例8中制备的受近红外光调控降解的磷酸钙骨水泥在降解过程中的重量损失变化曲线。图4是实施例8中制备的受近红外光调控降解的磷酸钙骨水泥在降解过程中的抗压强度变化曲线。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步阐述。实施例1一种可调控降解的磷酸钙骨水泥，其制备原料包括液相剂和固相粉剂。所述液相剂为体积比为1：9的二维黑磷纳米材料分散液与普通磷酸钙骨水泥液相剂的混合液，所述二维黑磷纳米材料分散液为二维黑磷纳米材料与去离子水的混合液，二维黑磷纳米材料分散液中二维黑磷纳米材料的质量分数为2％。所述固相粉剂为温度敏感型氧气生成复合物与普通磷酸钙骨水泥固相粉剂的混合物，其中，固相粉剂中温度敏感型氧气生成复合物的质量分数为5％；所述普通磷酸钙骨水泥为磷酸氢钙―α-磷酸三钙―碳酸钙系统骨水泥；所述温度敏感型氧气生成复合物为表面包覆明胶层的过碳酸钠-蜡微球复合物，其中，温度敏感型氧气生成复合物中明胶的质量分数为35％，过碳酸钠-蜡微球复合物为表面包覆蜡层的过碳酸钠微球复合物，过碳酸钠占过碳酸钠-蜡微球的质量分数为80％。所述过碳酸钠本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可调控降解的磷酸钙骨水泥，其特征在于：其制备原料包括液相剂和固相粉剂；所述液相剂为普通磷酸钙骨水泥液相剂或者受近红外光调控降解的磷酸钙骨水泥液相复合物，所述受近红外光调控降解的磷酸钙骨水泥液相复合物为体积比为1：9的二维黑磷纳米材料分散液与普通磷酸钙骨水泥液相剂的混合液，所述二维黑磷纳米材料分散液为二维黑磷纳米材料与去离子水的混合液，二维黑磷纳米材料分散液中二维黑磷纳米材料的质量分数为0.01％‑4％；所述固相粉剂为温度敏感型氧气生成复合物与普通磷酸钙骨水泥固相粉剂的混合物，其中，固相粉剂中温度敏感型氧气生成复合物的质量分数为1％‑20％；所述普通磷酸钙骨水泥为磷酸氢钙―α‑磷酸三钙―碳酸钙系统骨水泥、磷酸四钙―α‑磷酸三钙系统骨水泥、磷酸四钙―β‑磷酸三钙―磷酸二氢钙系统骨水泥或者磷酸二氢钙―α‑磷酸三钙―碳酸钙系统骨水泥中的任意一种；所述温度敏感型氧气生成复合物为表面包覆明胶层的过碳酸钠‑蜡微球复合物，其中，温度敏感型氧气生成复合物中明胶的质量分数为15％‑75％，过碳酸钠‑蜡微球复合物为表面包覆蜡层的过碳酸钠微球复合物，过碳酸钠‑蜡微球复合物中过碳酸钠的质量分数为30％‑90％。...

【技术特征摘要】
1.一种可调控降解的磷酸钙骨水泥，其特征在于：其制备原料包括液相剂和固相粉剂；所述液相剂为普通磷酸钙骨水泥液相剂或者受近红外光调控降解的磷酸钙骨水泥液相复合物，所述受近红外光调控降解的磷酸钙骨水泥液相复合物为体积比为1：9的二维黑磷纳米材料分散液与普通磷酸钙骨水泥液相剂的混合液，所述二维黑磷纳米材料分散液为二维黑磷纳米材料与去离子水的混合液，二维黑磷纳米材料分散液中二维黑磷纳米材料的质量分数为0.01％-4％；所述固相粉剂为温度敏感型氧气生成复合物与普通磷酸钙骨水泥固相粉剂的混合物，其中，固相粉剂中温度敏感型氧气生成复合物的质量分数为1％-20％；所述普通磷酸钙骨水泥为磷酸氢钙―α-磷酸三钙―碳酸钙系统骨水泥、磷酸四钙―α-磷酸三钙系统骨水泥、磷酸四钙―β-磷酸三钙―磷酸二氢钙系统骨水泥或者磷酸二氢钙―α-磷酸三钙―碳酸钙系统骨水泥中的任意一种；所述温度敏感型氧气生成复合物为表面包覆明胶层的过碳酸钠-蜡微球复合物，其中，温度敏感型氧气生成复合物中明胶的质量分数为15％-75％，过碳酸钠-蜡微球复合物为表面包覆蜡层的过碳酸钠微球复合物，过碳酸钠-蜡微球复合物中过碳酸钠的质量分数为30％-90％。2.根据权利要求1所述的可调控降解的磷酸钙骨水泥，其特征在于：所述过碳酸钠-蜡微球复合物的直径为10微米-1毫米。3.根据权利要求1所述的可调控降解的磷酸钙骨水泥，其特征在于：所述过碳酸钠-蜡微球复合物中的蜡包括小烛树蜡、棕榈蜡、米糠蜡、蜂蜡、虫白蜡、羊毛蜡、鲸蜡、褐煤蜡、石蜡、微晶蜡、石油蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、乙烯一乙酸乙烯共聚蜡、氧化聚乙烯蜡中的至少一种。4.一种可调控降解的磷酸钙骨水泥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A、制备固相粉剂：A1、将过碳酸钠粉末加入熔融的蜡中，搅拌混匀，用微球制造机将过碳酸钠-蜡复合物制作成为过碳酸钠-蜡微球复合物，低温下静置直到蜡彻底凝固；A2、用去离子水浸洗过碳酸钠-蜡微球复合物，除去其表面残留的过碳酸钠，晾干；A3、用明胶溶液包裹晾干了的过碳酸钠-蜡微球复合物，低温下静置直至明胶凝固，即得温度敏感型氧气生成复合物；A4、将温度敏感型氧气生成复合物与普通磷酸钙骨水泥固相粉剂混合，得到固相粉剂：受温度调控降解的磷酸钙骨水泥固相复合物；B、制备液相剂：调配普通磷酸钙骨水泥液相...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴容思，
申请(专利权)人：吴容思，
类型：发明
国别省市：广东,44